Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Литьё в металлические формы (общая характеристика)




Кокиль (от франц. coquille) — металлическая форма, которая заполняется расплавом под действием гравитационных сил. В различие от разовой песочной формы кокиль может быть использован многократно. Таковым образом, сущность литья в кок и ли состоит в применении металлических материалов для производства многократно используемых литейных форм, металлические части которых составляют их базу и сформировывают конфигурацию и характеристики отливки.

Кокиль (рис. 2.1) Традиционно состоит из двух полуформ 1, плиты 2, вставок

10. Полуформы взаимно центрируются штырями 8, и перед заливкой их соединяют замками 9. Размеры рабочей полости 13 кокиля больше размеров отливки на величину усадки сплава. Полости и отверстия в отливке могут быть выполнены металлическими 11 либо песчаными 6 стержнями, извлекаемыми из отливки после её затвердевания и остывания до заданной температуры. Расплав заливают в кокиль через литниковую систему 7, выполненную в его стенах, а питание мощных узлов отливки осуществляется из прибылей (питающих выпоров) 3. При заполнении кокиля расплавом воздух и газы удаляются из его рабочей полости через вентиляционные выпоры 4, пробки 5, каналы 12, образующие вентиляционную систему кокиля.

главные элементы кокиля — полуформы, плиты, вставки, стержни т. Д.— традиционно изготовляют из чугуна либо стали. Выше рассмотрен кокиль обычный конструкции, но в практике употребляют кокили разных, очень сложных конструкций.

главные операции технологического процесса. Перед заливкой расплава новый кокиль подготовляют к работе: поверхность рабочей полости и разъем тщательно очищают от следов загрязнений, ржавчины, масла; проверяют легкость перемещения подвижных частей, точность их центрирования, надежность крепления. Потом на поверхность рабочей полости и металлических стержней наносят слой огнеупорного покрытия (рис. 2.2, А) — облицовки и краски. Состав облицовок и красок зависит в основном от заливаемого сплава, а их толщина — от требуемой скорости остывания отливки: чем толще слой огнеупорного покрытия, тем медленнее охлаждается отливка. Совместно с тем слой огнеупорного покрытия предохраняет рабочую поверхность формы от резкого повышения её температуры при заливке, расплавления и схватывания с сплавом отливки. Таковым образом, облицовки и краски выполняют две функции: защищают поверхность кокиля от резкого нагрева и схватывания с отливкой и разрешают регулировать скорость остывания отливки, а означает, и процессы её затвердевания, влияющие на характеристики сплава отливки.

Перед нанесением огнеупорного покрытия кокиль нагревают газовыми горелками либо электрическими нагревателями до температуры 423—453 К. Краски наносят на кокиль традиционно в виде аква суспензии через пульверизатор. Капли аква суспензии, попадая на поверхность нагретого кокиля, испаряются, а огнеупорная составляющая ровным слоем покрывает поверхность.

После нанесения огнеупорного покрытия кокиль нагревают до рабочей температуры, зависящей в основном от состава заливаемого сплава, толщины стены отливки, её размеров, требуемых параметров. Традиционно температура нагрева кокиля перед заливкой 473—623 К. Потом в кокиль устанавливают песочные либо керамические стержни (рис. 2.2, Б), если таковые необходимы для получения отливки; половины кокиля соединяют (рис. 2.2, В) и скрепляют особыми зажимами, а при установке кокиля на кокильной машине с помощью её механизма запирания, после чего заливают расплав в кокиль. Частенько в процессе затвердевания и остывания отливки, после того как отливка приобретет достаточную крепкость, металлические стержни «подрывают», т. Е. Частично извлекают из отливки (рис. 2.2, Г) до её извлечения из кокиля. Это делают для того, чтоб уменьшить обжатие усаживающейся отливкой металлического стержня и обеспечить его извлечение из отливки. После остывания отливки до заданной температуры кокиль раскрывают, совсем извлекают металлический стержень и убирают отливку из кокиля (рис. 2.2, Д). Из отливки выбивают песочный стержень, подрезают литники, прибыли, выпоры, контролируют качество отливки. Потом цикл повторяется

Перед повторением цикла осматривают рабочую поверхность кокиля, плоскость разъема. Традиционно огнеупорную краску наносят на рабочую поверхность кокиля 1—2 раза в смену, изредка восстанавливая её в местах, где она отслоилась от рабочей поверхности. После этого при необходимости, что почаще бывает при литье тонкостенных отливок либо сплавов с низкой жидкотекучестью, кокиль подогревают до рабочей температуры, так как за время извлечения отливки и окраски рабочей поверхности он охлаждается. Если же отливка довольно мощная, то, напротив, кокиль может нагреваться её теплотой до температуры большей, чем требуемая рабочая, и перед следующей заливкой его охлаждают. Для этого в кокиле предугадывают особые системы остывания,

Как видно, процесс литья в кокиль — малооперацион-н ы и.

Манипуляторные операции довольно просты и кратковре-менны, а лимитирующей по продолжительности операцией является остывание отливки в форме до заданной температуры. Фактически все операции могут быть выполнены механизмами машины либо автоматической установки, что является существенным преимуществом метода, и, естественно, самое основное — исключается трудоемкий и материалоемкий процесс производства формы: Кокиль употребляется многократно.

Особенности формирования и качество отливок. Кокиль — металлическая форма, владеющая по сравнению с песочной существенно большей теплопроводностью, теплоемкостью, прочностью, фактически нулевыми газопроницаемостью и газотвор-. ностью. Эти характеристики материала кокиля обусловливают рассмотренные ниже особенности его взаимодействия с сплавом отливки.

1. Высокая эффективность теплового взаимодействия меж отливкой и формой: расплав и затвердевающая отливка охлаждаются в кокиле быстрее, чем в песочной форме, т. Е. При одинаковых гидростатическом напоре и температуре заливаемого расплава заполняемость кокиля традиционно ужаснее, чем песочной формы. Это осложняет получение в кокилях отливок из сплавов с пониженной жидкотекучестью и ограничивает минимальную толщину стен и размеры отливок. Совместно с тем завышенная скорость остывания способствует получению плотных отливок с мелкозернистой структурой, что увеличивает крепкость и пластичность сплава отливок. Но в отливках из чугуна, получаемых в кокилях, вследствие особенностей кристаллизации частенько образуются карбиды, ферритографитная эвтектика, отрицательно влияющие на характеристики чугуна: снижается ударная вязкость, износостойкость, резко растет твердость в отбеленном поверхностном слое, что затрудняет обработку резанием таковых отливок и приводит к необходимости подвергать их термической обработке (отжигу) для устранения отбела.

2. Кокиль фактически неподатлив и более интенсивно препятствует усадке отливки, что затрудняет извлечение её из формы, может вызвать появление внутренних напряжений, коробление и трещины в отливке.

но размеры рабочей полости кокиля могут быть выполнены существенно точнее, чем песочной формы. При литье в кокиль отсутствуют погрешности, вызываемые расталкиванием модели, упругими и остаточными деформациями песочной формы, снижающими точность её рабочей полости и соответственно отливки. Поэтому отливки в кокилях получаются более точными. Точность отливок в кокилях традиционно соответствует 12—15-ам квалитетам по СТ СЭВ

145—75. При этом точность по 12-му квалитету возможна для размеров, расположенных в одной части формы. Точность размеров, расположенных в двух и более частях формы, а также оформляемых подвижными частями формы, ниже. Коэффициент точности отливок по массе достигает 0,71, что обеспечивает возможность уменьшения припусков на обработку резанием.

3. Физико-химическое взаимодействие сплава отливки и кокиля мало, что способствует увеличению свойства поверхности отливки.

Отливки в кокиль не имеют пригара. Шероховатость поверхности отливок определяется составами облицовок и красок, наносимых на поверхность рабочей полости формы, и соответствует Rz = 80-10 мкм, но может быть и меньше.

4. Кокиль фактически газонепроницаем, но и газотворность его мала и определяется в основном составами огнеупорных покрытий, наносимых на поверхность рабочей полости. Но газовые раковины в кокильных отливках — явление не редкое. Предпосылки их появления различны, но в любом случае размещение отливки в форме, метод подвода расплава и вентиляционная система обязаны обеспечивать удаление воздуха и газов из кокиля при заливке.

Эффективность производства и область внедрения. Эффективность производства отливок в кокиль, как, впрочем, и остальных способов литья, зависит от того, как полно и верно инженер-литейщик употребляет достоинства этого процесса, учитывает его особенности и недочеты в условиях конкретного производства.

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...